矿用钻机换杆装置及其控制系统设计.pdf

第 4 3 卷 第 8期 2 0 1 7年 8月 工矿 自 动化 I n dus t r y an d M i ne Au t oma t i on Vo 1 ． 4 3 NO ． 8 Au g ．2 01 7 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 0 8 0 0 0 6 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 0 8 ． 0 0 2 矿用钻机换杆装置及共控制系统设计 李 晓鹏 ， 乔 杰 ， 姚 亚峰 中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 7 1 0 0 7 7 摘 要 针 对 目前煤 矿坑 道钻探 施 工 中因孔 位较 高、 开孔 角度 大 而造成 的装 卸钻 杆操 作 困难和 存在 安 全 隐 患的 问题 ， 设 计 了矿 用钻机 换杆 装 置及其 控制 系统 。钻 机换 杆装 置 与钻机 动 力 头的主 动钻杆 、 夹持 器配合 动 作 ， 用 中间加 卸 杆 的方 式 实现 钻杆 的装 卸 。控 制 系统 以矿 用本质 安全 兼 隔爆 型 液压控 制 器 为核 心 ， 通过 脉 宽调 制 P wM 信 号和 开 关信 号分别 驱动控 制 比例 电磁 阀和换 向 电磁 阀 ， 从 而调 节 油缸 的 伸 缩速 度 ； 通 过磁 致位 移传 感 器将 比例 电磁 阀驱 动的 油缸伸 缩 长度信 号 反馈 给 控 制 器 ， 形成 油缸 伸 缩 位 置 闭环 控 制 。试 验 结 果表 明 ， 矿 用钻机 换杆 装置 能 够 匹配现有 型号 钻机 ， 满 足 大 高度 或 大 角度 的侧 帮钻 探施 X - 中的 自动装 卸钻 杆 的 需求 ， 提 高 了钻探 施 工效 率和 换杆 操作 的安 全性 。 关键 词 煤炭 开采 ；钻机 ； 换 杆装 置 ；电液控 制 ；自动装 卸 中图分类 号 T D 4 2 1 ． 2 5 文献标 志 码 A 网络 出版时 间 2 0 1 7 - 0 7 2 7 0 9 2 2 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 7 0 7 2 7 ． 0 9 2 2 ． 0 0 2 ． h t ml De s i g n o f mi ne u s e d d r i l l i ng p i pe r e p l a c i ng d e v i c e a n d i t s c o n t r o l s y s t e m LI Xi a o p e n g， QI AO J i e ， YAO Ya f e n g CCTEG Xi a n Re s e a r c h I ns t i t u t e，Xi a n 7 1 0 07 7，Chi n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r ob l e m s of d i f f i c u l t i e s a nd s e c ur i t y r i s ks i n o pe r a t i o n of l oa d i ng a nd u nl o a di ng o f d r i l l i ng p i pe c au s e d by hi gh h ol e po s i t i o n a nd l a r g e ho l e op e ni n g a ng l e i n c ur r e nt c oa l m i n e t u nne l dr i l l i n g c on s t r u c t i on，a m i n e u s e d dr i l l i n g pi pe r e pl a c i n g de v i c e a n d i t s c o nt r o l s ys t e m we r e de s i g ne d．The dr i l l i n g p i pe r e pl a c i n g de v i c e i s u s e d wi t h a c t i v e d r i l l i n g pi p e o f po we r he a d of d r i l l i ng r i g a nd t h e hol d，t o a c hi e v e l o a d i ng a n d u nl o a d i ng o f dr i l l i n g p i p e i n t he m i d dl e．The c o nt r o l s y s t e m t a k e s m i n e i nt r i n s i c a l l y s a f e a n d f l a m e p r o of hy dr a u l i c c o nt r o l l e r a s t he c o r e ，a nd dr i ve s c on t r ol p r op o r t i on a l s ol e no i d va l v e a nd c o mm ut a t i o n s o l e n o i d v a l v e b y P WM s i g n a l a n d s wi t c h i n g s i g n a l r e s p e c t i v e l y ，S O a s t o a d j u s t t h e e x p a n s i o n a n d c on t r a c t i o n s pe e d o f t h e c yl i n de r． The c y l i nde r t e l e s c op i c l e ng t h s i gn a l d r i ve n b y p r op o r t i o na l s ol e n oi d v a l v e i s f e d b a c k t o c o nt r o l l e r b y ma gn e t o s t r i c t i v e s e ns o r t o f o r m c l os e d l o o p c o nt r o l o f t he c yl i nd e r t e l e s c o pi c p os i t i on．Th e t e s t r e s ul t s s ho w t h a t t h e mi ne us e d d r i l l i ng pi p e r e p l a c i ng de v i c e f or d r i l l i ng r i g c a n ma t c h t he e xi s t i n g t y p e o f d r i l l i ng r i g， a n d me e t t he n e e d s o f a ut o ma t i c l oa di n g a nd un l oa di n g o f d r i l l i ng pi pe i n t he l a r ge he i g ht o r l a r ge a n gl e s i de t r a c k d r i l l i ng c on s t r u c t i on， t hu s i mpr o ve s t he dr i l l i n g c o ns t r u c t i on e f f i c i e n c y a nd t h e s a f e t y o f t he d r i l l i ng p i pe r e pl a c i n g op e r a t i on． Ke y wor d sc oa l mi ni ng； dr i l l i ng r i g； d r i l l i ng p i pe r e pl a c i ng de vi c e； e l e c t r o hy d r a ul i c c on t r ol ； a u t o ma t i c l o a di ng a n d u nl o a d i ng 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 3 0 3 ； 修回 日期 2 0 1 7 0 6 2 3 ； 责任编辑 胡娴。 基金项 目 国家科技重大专项项 目 2 0 1 6 Z X 0 5 0 4 5 0 0 3 0 O 2 ； 国家 自然科学基 金面上项 目 5 1 2 7 5 0 6 1 ； 中煤科 工集 团西安研究 院有 限公司科 技 创 新 项 目 2 0 1 5 XAYMS 2 2 。 作者简 介 李 晓鹏 1 9 8 0 一 ， 男 ， 黑龙江大庆人 ， 助理研究员 ， 主要研究方 向为煤矿钻探设备 、 智能控制技术 、 矿 用机 电液一 体化技术 等， E ma i l l i x i a o p e n g c c t e g x i a n ． c o m。 引用格式 李 晓鹏 ， 乔杰 ， 姚亚峰． 矿用钻机换杆装置及其控制系统设计[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 8 6 - 1 0 ． L I X i a o p e n g， QI AO J i e ，YAO Ya f e n g ．D e s i g n o f mi n e - u s e d d r i l l i n g p i p e r e p l a c i n g d e v i c e a n d i t s c o n t r o l s y s t e m J ] ． I n d u s t r y a n d M i ne Au t o ma t i o n， 2 01 7。 4 3 8 6 1 0 ． 2 0 1 7年第 8期 李晓鹏等 矿 用钻机换杆装置及其控制 系统设计 7． 0 引言 针对本煤层瓦斯抽采的煤矿坑道钻探施工大多 在工作面巷道中进行侧 帮钻孔施工 ， 往往需要跨输 送带作业 。针对邻近煤层瓦斯抽采的钻孔则需要进 行 大仰 角穿层 钻孔 施 工 。这 些工 况要 求煤 矿坑 道钻 机在 狭小 的空 间 中进 行 大 幅 度 调 角变 幅 ， 以满 足对 钻孔施工高度和角度 的要求[ 1 ] 。因此 ， 近些年 出现 了各种能够进行 大范 围变 幅的煤 矿坑道钻 机。但 是 ， 这样的工况给钻进过程 中装卸钻杆带来 了很大 的工作强度 进行换杆操作时需要人工搬运钻杆 ， 往 往需要 2人 以上进行配合 ， 并需要登高操作 ， 且存在 砸伤人或设备的安全隐患E z - 3 3 。针对该问题 ， 本文设 计 了一 种矿 用钻 机换 杆 装 置 控 制 系 统 ， 换 杆 装 置 能 够遥控操作 ， 辅助完成钻杆装卸作业 ， 大大减轻了装 卸钻杆作业的工作强度 ， 提高 了操作的安全性 和工 作效 率 。 1 矿 用钻 机换 杆装 置 结构 为便于与现有 Z D Y系列矿用坑道钻 机相互配 套 ， 设计了如图 1所示的换杆装置 。换杆装置 由机 械臂组件和杆仓组件 2个部分组成 。其 中， 机械臂 组件由一级摆动臂、 二级摆动臂 和夹持手及其驱动 油 缸构 成 ， 通 过 两级摆 动臂 的运 动 ， 机械臂 可 以到 达 装 卸钻 杆时所 需 要 的相 应 位 置 ， 夹 持 手 用 于 抓 取钻 杆 。杆 仓组件 由转 轮式 杆 仓 和驱 动 限位 装 置组 成 ， 转轮式杆仓通过 弹性夹簧把钻杆 固定储 存在杆仓 内 ， 驱动 限位 装置 利 用 驱动 油 缸 和 限位 油 缸 实 现杆 仓 的分度 式旋 转 和定位 。 5 4 3 2 l 1 一夹持手 ；2 一转轮式杆仓 ； 3 一二级摆动臂 ； 4 一驱动 限位装置 ；5 一一级摆动臂 图 1 换杆装置结构 Fi g ． 1 St r u c t u r e o f d r i l l i n g p i p e r e p l a c i n g d e v i c e 整个换杆装置通过安装座安装于钻机导轨的侧 面 ， 如图 2 所示。其可 以随钻机 的机身进行 同步变 幅运 动 ， 从而 可 以适 应 目前 广泛 应 用 的工 作 面 巷道 内跨 输送 带 高位 瓦 斯 孔 施 工 和 大 角 度 穿 层 钻 孑 L 施 工 。钻机 动力 头 的 主动 钻 杆 、 钻 机 夹 持 器 与 换 杆 装 置配合动作， 用 中间加卸杆的方式实现钻杆的装卸 。 换杆装置可根据配套钻机的单次钻进行程配套不同 长 度 的钻 杆 。 5 4 3 2 l 1 一换杆装置 ； 2 一钻机夹持器 ；3 一变幅装置 ； 4 ～导轨；5 一动力头 图 2 换杆装置安装 F i g ． 2 I n s t r u c t i o n s o f d r i l l i n g p i p e r e p l a c i n g d e v i c e 2换杆 装置 与矿 用钻 机 的工 作配 合 换 杆 装置 与 钻 机 要 相互 配 合 完成 钻 杆 的装 卸 ， 同 时不 能干扰 正 常 的钻 进 作业 ， 因此 ， 换 杆装 置要 有 不 同的工 作 状态 和 工作 位 置 [ 4 ] 。换 杆 装 置 的工 作 状 态有 运 输状 态 、 装 卸钻 杆 状态 和等 待状 态 。 夹持手的位置如图 3 所示 。位置 1为运输状态 时的夹持手位置， 在该位置时， 整个装置回收为最紧 凑 的状 态 ， 便 于钻 机 运 输 ； 当钻 机 开 始钻 进 后 ， 整个 装 置展 开 ， 开始 准备 工作 。位 置 2为 钻机 正常 钻进 、 夹 持手 处 于等待 状 态 时 的 工 作 位 置 ， 此 时 机 械 臂扬 起 ， 不会 阻 碍动 力 头 在 钻 机 导 轨 上 的正 常运 动 。位 置 3为 夹持 手从 杆 仓 内取 装 钻 杆 时 的工 作 位 置 ， 钻杆在杆 仓 内分 为 2层排 放 ， 因此 ， 位 置 3 a为取 装 外层钻杆时 的夹持手位置， 位置 3 b为取 装 内 层钻 杆 时 的夹持 手位 置 。位 置 4为夹 持手 把钻 杆送 到 取离 动力头 中心时的工作位置 。 位置 1 位置 2 位 置 4 位 置 3 a 位 置 3 b 图 3 夹持手的工作位置 F i g ． 3 W o r k i n g p o s i t i o n o f t h e h o l d i n g h a n d 换杆装置要利用不 同的传感器检测钻机动力头 的位置和钻机夹持器 的动作 ， 从而 自动识别钻机的 工 作状 态 ， 提高 整个 装 置 操 作 的 自动 化 程 度 和 动作 的安全性 。利用 若干个位 置开关可 以实现如下功 8 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 能 ① 判 断杆仓 位 置 ， 从 而 确 定 钻 机 是 否 为 运 输 状 态 。② 判 断钻机 动 力头是 否 在安 全 位 置 ， 动力 头 与 机 械 手 是 否 保 持 安 全 距 离 。③ 判 断 夹 持 手 的 取 装 钻 杆位 置 在 杆 仓 的 内层 还 是 外 层 。④ 判 断 钻 机 是处 于下 钻状 态 还 是 提 钻状 态 ， 从 而确 定 装 置 需 要加装钻杆还是卸去钻杆 。利用压力传感器检测钻 机 夹持 器是 否动 作 ， 并夹 住钻 杆 ， 实现夹 持手 与钻 机 夹持器 的钻杆传递。 3控 制 系统设 计 3 ． 1硬 件 结 构 目前 ， 智 能控 制 器在 工 程 机 械 的 电液 控 制 系统 中逐 渐得 到推 广应 用 。这种 控制 器相 对 于过去 的 可 编程 逻辑 控制 器 P L C ， 具有 更 加强 大 的计 算能 力 ， 可 以进行 智 能控 制计 算 ； 具 有更 加强 大 的驱动 能力 ， 不需 要继 电器 的配合 ， 就 可 以直 接 输 出大 电流 去 控 制电磁阀； 具有更加紧凑的结构和丰富的硬件接 口。 本文 利用 某公 司 的智 能 控 制 器 进 行 隔 爆设 计 ， 并 进 行 电气 隔离保 护设 计 ， 开 发 了矿 用 本 质 安 全 兼 隔爆 型 液压 控制 器 。该控 制器 集成 度 比 P L C高 ， 适 应 性 更 强 ， 并 且功 耗也 比较 低 ， 可 以应用 于井 下绝 大部 分 设备 的电液 控 制 l 1 n ] 。本 文 以该 控 制 器 为 核 心 ， 设 计 了换杆 装 置控 制系 统 ， 其 结构 如 图 4 所 示 。 闭锁保护信号 工 作 状 态 显 示 f ， r 杆 仓 油 缸 遥 控 器 卜 智 能 控 制 器} 比 例 电 磁 阀卜 L 叫 机 械 手 油 缸 } - 嵌入 式控制程序 特 反馈信号厂 星馈信号 机 1竺 兰 堡 竺 兰r 一 状 回 态 信 ] 图 4换 杆 装 置 控 制 系 统 结 构 Fi g． 4 S t r uc t u r e o f c o nt r o l s ys t e m o f dr i l l i ng pi p e r ep l a c i n g de vi c e 换杆 装 置 由 5组 油缸 和相 对应 的 电磁 阀进行 驱 动 ， 其 中包 括 1组 带 位 置 反 馈 油 缸 和 比例 电磁 阀 ， 4组伸缩油缸和换向电磁 阀。控制系统以智能控制 器为核心 ， 直接输出 P WM 信号和开关信号 ， 分别驱 动控制比例电磁阀和换向电磁 阀。P WM 信号可以 通 过 控制 输 出 电流 的大小 去控 制 比例 电磁 阀的开 合 程 度 ， 从 而调 节油 缸 的伸 缩 速 度 。磁 致 位 移 传 感 器 将 比例 电磁 阀驱 动 的油缸 伸缩 长度 信号 反馈 给控 制 器 ， 形 成 油缸 伸缩 位置 闭环 控制 。 用于 监测 钻机 工 作 状 态 的 传感 器 如 接 近 开 关 和压力传感器等 通过控制器 的模拟量输入端 口将 钻机的工作状态信息反馈给控制器 ， 控制器通过这 些 信息 进行 逻辑 计算 ， 判 断钻 机工作 状 态 。 控 制器 通 过 C AN 总 线 与 遥 控 器 进 行 双 向 通 信 ， 将遥控器的操作指令发给控制器 ， 将工作状态或 故 障信息 发送 给遥 控 器 ， 通 过 遥 控 器 的 显示 屏 展 现 给操作 人员 。 3 ． 2 软 件 流 程 控制系统软件利用 C o d e S y s V3 P L C软件编程 平 台开发 ， 该平 台的程 序 编 辑 器 和 调 试 器 的 功能 是 建立 在高 级 编 程 语 言 的 基 础 上 ， 功 能 强 大 ， 开 发 便 捷。设计控制程序 时， 应考虑到不 同的钻机工作 状 态对 应着 不 同 的动作 ， 各 种状 态 存 在 动 作 互 锁 的 关 系 ， 如钻 机动 力头 动 作 时 ， 换 杆 装 置 不 能 动作 ， 以 防 止 发生碰 撞 。另外 ， 各 种 工作 状 态 的检 测 也 应 考 虑 优 先级 的不 同 ， 以进 一 步 提 高 动作 的 安全 性 。结 合 控 制 系统 的硬件 结构 及钻 探施 工流 程设 计 的控制 系 统软件流程如图 5所示。 自动 芏 配置控制逻辑参数 率 ’ I⋯ Ⅲ⋯ ⋯ ⋯ 设 置 施 工 状 态 标 志 l l 设置自动操作标志 l l 设置手动操作标志 设置手动操 作标志 禁止其他动作 执行自 动 l l 执行自 动 I l 执行手动 I l 执行杆仓 装杆操作 l I卸杆操作 I l 装杆操作 I l收回操作 图 5 控制 系统 软件 流程 Fi g． 5 S of t wa r e f l ow of c o nt r ol s ys t e m 4双 向通 信 设计 控制 器 与遥 控 器之 间通 过 C AN 总 线进 行 双 向 2 0 1 7 年 第 8期 李晓鹏 等 矿 用钻机 换杆 装置 及其 控 制 系统设 计 9 通 信 ， 遥控 器发 送 的操作 信息 C AN I D 为 0 x l 8 1 ， 控 制 器发 送 的状 态信 息 C AN I I 为 0 x l 8 2 ， 、 AN 总 线 波 特 率为 2 5 1 k h i t ／ s 。其 中 ． 操作 信 息 占用 C AN 总 线 数据 场 8 b y t e巾的前 j b y t e ， 根 据操 作 逻 辑 和 相 应 的按 键定 义 ， 遥 控 器 发送 的 操作 信 息报 文 定 义 见 表 1 。其 中 ， 第 0 ， 1 b y t e的每 一 位 对 应 着遥 控 器 的 按 键 ， 能 够 实 现 对 换 杆 装 置 的 运 动 控 制 。第2 Ⅲ l b y t e 应 的按 键 为 多功 能 按 键 ， 可 以实 现 多 种 操 作状 态 的切换 。 表 1 、 AN 总 线 发 送 数 据 定 义 Ta bl 】 I P f j ni t j o n o f s 、 n t da t a o f 、 A N h1 】 s 节 数 据 定 义 第 2 by t e 共用 l 3 b i t ， 每 按键初 始值为“ 0 ” 按 F 按 键对J 值为“ l ’ 急停 0 x 0 0初始 0 x 0 1急停 O x 0 2恢 复 1 作方式 切换 0 x 0 0初始 0 x 0 1手 动 操 纵 0 x 0 2 自动 换 杆 r 作状 态切换 0 x O 0初始 0 x 0 】施 I 状态 0 x 0 2运输状态 遥 控 器具 有 示 功 能 ， 控 制 器 根 据 检测 到 的T 作状态 ， 将 状 态 信 息 发 送 到 遥 控 器 卜并 示 出 米 。 状 态 信息 占据 数 据 场 的前 5 b y t e ， 其 报 文格 式 及 示的信 息 见 表 2 。 示 信 息 分为 3行 示 ， 分 别 为 换 杆机 构T 作状 态 、 钻 机 l I 作 状态 和钻 杆数 量统 计 。 系统诊 断信 息 只有 在诊断 } f I 系统异 常后 才 以报 警状 态 独 显示 t t 来 。C AN 总 线 在 通 信 过 程 巾要 对 总 线 的通 信频 率 也称 为对 总线 的心 跳频 率 和数 据帧 进 行监 测 ， 诊断 总线 运行 是否 正常 ， 提 高总线 的 安全 件 和稳 定性 l 】 。 5试 验 换 杆 装 置 安 装 在 Z D Y4 0 0 0 I R 型钻 机 一 h， 完 成 窜 内试 验 和野 外现 场 试验 。窜 内试 验 现场 如同 6所 示 。通 过试 验 ， 基本 达到 r没计 目标 操 作 人员 能够 往 距离 钻 机 不超 过 l 5 m 的视线 范 同 内遥 控操 作钻 机 ， 并实 现 1 r 连续 2 0根钻 杆 的 自动 换 杆 功 能 ， 有 效 提 高 了换 杆 作 业的 安全性 。在试验 申钻 机 分别 进行 _ r 1 5 。 和 4 5 。 印角模 拟 钻进 ， 换 杆 装 置 均 可 以正 常 进 行换 杆作 业 ， 表 明 该装 置 能 够 随 钻 机进 行 大 角 度 施 r作 、 I 。 2 CAN 总 线 接 收 数 格 式 Ta bl e 2 De f i ni t ion o f r e c e i v e da t a o f 、 AN 1 US 换 杆 机 构 I ． 作 状 态 显 不 0 x O1伴 l 1 状 态 第 。 tc 状 态 0 x O I r动 操 作 状 态 钻机 I ’ 作状 态 永0 x O 1 换朴装 动作 中 第 1 I v t e 0 x 。 2动 力 准 备完 毕 。 O x 0 3禁 l 卜 操f 1 装 霞 0 x 0 [ 动作完成 ， 待机 第 2 ， 3 b y l 已加装钻朴 数破统 计 系统 诊断 信息 O x 0 1 0 x 0 6阀 常 1 6号阀 第 4 b y t 。 O 肄 x 常 O7 J R力传 感 器 弹常 0 x 0 8位 移传 感器婶常 第 5 7} y t c 6 内 试验 脱 场 Fi g．6 I nd oo r t e s t s i t e 野外 试验 现场 如 『 皋 1 7所示 。分 别施 2个深 度 为 2 O m 的钻 孔 ， 反 复进 行 提钻 和下 钻 动作 ， 通 过 频 繁装 卸钻 杆验 证换 杆 装 的 可靠 、 操 作 效 率 和 1 _ 『 作强 度 。一 个操 作人 员利 J H 换 杆装 装 钻杆 平均 每 次需 要 2 3 s ． 卸钻 杆 平均 次 需 要 2 j s 。在 试验 巾 ． 由于 装 置 ⋯现 故 障 ， 排 除 占 殳 障 耗 时 1 5 rai n ， 2 O m深 图 7野 外 试验 脱 场 Fi g． 7 Fi el d t e st s i t e 工矿 自动化 2 0 1 7年 第 4 3卷 钻孔 下 钻 和起 钻 总 计 需 要 3 1 mi n 。试 验 中还 统 计 出当 出现杆 仓 空仓 时 ， 装 填 杆 仓 的人 工 操 作 时 间平 均 为 1 0 mi n ， 并 且 可 以在 钻 进 过 程 中 进 行 钻 杆 补 充 ， 不 需要停 钻 。作 为对 比 ， 利用 人工 操作 进行 下钻 和起钻 ， 需要 2人 配合操作 ， 装／ 卸钻杆平均每次需 要 9 4 s ， 2 O r n深 钻 孔 下 钻 和 起 钻 总计 需 要 6 3 mi n 。 人 工操 作 时 ， 由于 工 人 连续 操 作 ， 工作 强 度 较 大 ， 操 作 速 度下 降 比较严 重 ， 下 钻 操作 时 间需要 2 O mi n ， 但 起 钻 操作 时 间需要 4 0 mi n 。 6 结 语 [6 ] [7] [ 8] 矿用 钻 机换 杆 装 置实 现 了基 于 C AN 总线 的遥 控 自 动 装 卸 钻 杆 功 能 ， 目 前 已 经 应 用 于 Z D Y4 0 0 0 L R型钻 机 上 。试 验 结 果 表 明 ， 该 装 置 可 以配合钻机进行大角度钻探作业 ， 解决 了操作人员 换 杆 作业 工作 强度 大 、 存 在 安全 隐 患等 问题 ， 相对 于 人工 操作 模式 具 有更 高 的操作 效率 。 r 9 ] 参 考 文 献 Re f e r e n c e s [1 ] [2 ] [ 3] [ 4] [ 5] 姚亚峰 ， 王贺剑 ， 凡东 ， 等． Z D Y1 2 0 0 L型 履带 式 全液 压 坑 道 钻 机 的 研 制 [ J ] ．煤 田 地 质 与 勘 探 ， 2 0 0 8， 3 6 3 7 5 7 8 ． YAO Ya f e n g ，WANG He j i a n，FAN Do n g，e t a 1 ． De v e l o pme nt of t he ZDY1 20 0L t r a c k mou nt e d h y d r a u l i c t u n n e l d r i l l i n g r i g[ J ] ．C o a l G e o l o g y Ex p l o r a t i o n， 2 0 0 8， 3 6 3 7 5 7 8 ． 田宏亮． 瓦斯抽采履带式坑道钻机 的研 制与应 用[ J ] ． 煤 田地质与勘探 ， 2 0 0 8 ， 3 6 5 7 7 8 0 ． TI AN Ho n g l i a n g ． M a n u f a c t u r e a n d a p p l i c a t i o n o n t r a c k mo u n t e d r i g f o r g a s d r a i n a g e [ J ] ． C o a l G e o l o g y Ex p l o r a t i o n， 2 0 0 8， 3 6 5 7 7 8 0 ． 邬迪 ， 姚 克 ， 陈亮． 跨输送带履带钻机研 制与应 用[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 4 ， 4 2 7 8 1 8 3 ． W U Di ，YA0 Ke，CHEN Li a n g． Ap pl i c a t i o n a nd de ve l op me nt o f t r a c k mo unt e d dr i l l i ng r i g wi t h a c r o s s i n g t r a n s p o r t a t i o n b e l t [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， 2 0 1 4， 4 2 7 8 1 8 3 ． 花蓉． 非开挖导向钻机中几种 主要结构 的设计 E J ] ． 探 矿工程 岩 土钻掘工程 ， 2 0 0 9 ， 3 6 8 l 1 1 4 ． HU A Ro n g ． De s i g n o f ma i n s t r u c t u r e s f o r t r e n c h l e s s o r i e n t e d d r i l l i n g ma c h i n e E J ] ． E x p l o r a t i o n E n g i n e e r i n g Ro c k S o i l Dr i l l i n g a n d Tu n n e l i n g ， 2 0 0 9 ， 3 6 8 11 1 4． 陈小平． 煤矿用 自动控制钻机钻杆箱 的研制[ J ] ． 矿 山 机 械 ， 2 0 1 6， 4 4 7 1 9 2 3 ． CHEN Xi a opi ng ．De v el o pme nt of dr i l l r o d b ox o f a u t o ma t i c c o n t r o l d r i l l u s e d i n c o l l i e r y l, J ] ． Mi n i n g Pr oc e s s i ng Eq ui pme n t， 2 016， 44 7 1 9 23 ． [ 1 O ] [ 1 1 ] [ 1 2 3 [ 1 3 ] [ 1 4 1 孙友宏 ， 沙 永柏 ， 于萍． J F K 1 5型 非开挖 导 向钻 机夹 持拧卸机构 I- J ] ． 工程机械 ， 2 0 0 6 ， 3 7 1 1 1 2 1 5 ． S UN Yo u h o n g， S H A Yo n g b a i ， YU P i n g ．C l a mp i n g me c h a n i s m o n mo d e l J F K 1 5 t r e n c h l e s s d i r e c t i o n a l d r i l l [ J ] ．C o n s t r u c t io n Ma c h i n e r y a n d E q u i p me n t ， 2 0 0 6 ， 3 7 1 1 1 2 1 5 ． 陈晨 ， 张明柱 ， 郭 蕊． 液压钻车钻杆 自动装卸 装置 的设 计[ J ] ． 矿 山机 械 ， 2 0 1 4 ， 4 2 4 1 8 2 0 ． CHEN Ch e n， ZHANG Mi n gz hu， GUO Ru i ．Des i g n of au t o m a t i c d r i l l pi p e mou nt i ng a n d di s mou nt i ng d e vi c e i n h y d r a u l i c d r i l l r i g[ J ] ．Mi n i n g P r o c e s s i n g Equ i p me nt ， 2O1 4， 4 2 4 l 8 2 O． 曹静 ， 姚宁平 ， 姚 亚峰 ， 等． 煤矿坑 道瓦 斯抽采 钻机 变 幅 机 构 的 设 计 及 力 学 分 析 [ J ] ．煤 矿 机 械 ， 2 0 1 3 ， 3 4 5 1 2 O 一 1 2 2 ． C AO J i n g ， YA0 Ni n g p i n g ， YA0 Ya f e n g ， e t a 1 ． De s i g n a n d f o r c e a n a l y s i s o f l u f f i n g me c h a n i s m c o a l t u n n e l g a s d r a i n a g e r i g [J] ． C o a l Mi n e Ma c h i n e r y ， 201 3， 3 4 5 l 20 12 2． 贾 大伟 ， 蒋顺 东 ， 程志 强 ， 等． 多功 能钻 机换 杆机构 的 研 究与设计[ J ] ． 建筑机械 ， 2 0 1 4 9 1 0 4 1 0 6 ． J I A Da we i ，儿ANG S h u n d o n g ，CHENG Zh i q i a n g， e t a 1 ． Re s e a r c h a n d a n a l y s i s o f c h a n g i n g p i p e me c h a n i s m o f mu l t i f u n c t i o n d r i l l i n g r i g [J] ． C o n s t r u c t i o n M a c h i n e r y， 2 O l 4 9 1 0 4 1 0 6 ． 豆龙 ， 闫杰 ， 李东 明． 潜孔 钻机智能换杆机械手控 制浅 析[ J ] ． 采矿技术 ， 2